Калькулятор вытеснения воды предназначен для расчета объема воды, вытесняемой объектом при погружении. Используя основные физические свойства, такие как вес объекта, объем и плотность жидкости, этот калькулятор обеспечивает быстрые и точные результаты. Это особенно полезно в таких областях, как материаловедение, гидродинамика и производство, где точность имеет первостепенное значение.
Калькулятор формулы вытеснения воды
Понимание формул, используемых Калькулятором вытеснения воды, поможет вам получить наиболее точные результаты:
Расчет истинной массы
Для начала истинную массу объекта нужно рассчитать по формуле:
истинная масса = истинный вес/ускорение свободного падения
Здесь истинный вес — это вес, измеренный в вакууме, исключающем эффект плавучести воздуха. На Земле ускорение свободного падения составляет примерно 9.81. метров в секунду в квадрате (м/с²), что является основой для этого расчета.
Расчет смещения
Само перемещение рассчитывается следующим образом:
смещение = (истинная масса * плотность объекта) – (объем объекта * плотность жидкости)
Эта формула учитывает плотность объекта и жидкости (обычно воды плотностью 1000 кг/м³ при комнатной температуре). Введя истинную массу и объем объекта, калькулятор может определить, сколько жидкости вытесняется объектом.
Общая таблица преобразования
Чтобы помочь вам в расчетах, вот удобная таблица преобразования, которая включает в себя распространенные плотности, а также преобразования объема и веса:
| Материалы | Плотность (кг / м³) |
|---|---|
| пластик | 950 |
| Сталь | 7850 |
| Вода | 1000 |
| Объём | Конверсия |
|---|---|
| 1 литр | 0.001 м ³ |
| 1 галлон | 0.00378541 м ³ |
| Вес | Конверсия |
|---|---|
| 1 фунт | 0.453592 кг |
Пример калькулятора вытеснения воды
Давайте рассмотрим типичный сценарий с использованием калькулятора водоизмещения:
Сценарий: Рассчитайте перемещение стального предмета массой 10 кг. блок (плотность = 7850 кг/м³), погруженный в пресную воду.
- Рассчитать истинную массу:
- Истинный вес = 10 кг (измеряется в вакууме).
- Истинная масса = 10 кг / 9.81 м/с² = 1.02 кг (приблизительно)
- Примените формулу смещения:
- Объем объекта = Масса/Плотность = 1.02 кг/7850 кг/м³ = 0.00013 м³
- Рабочий объем = (1.02 кг * 7850 кг/м³) – (0.00013 м³ * 1000 кг/м³) = 7998.37 кг – 0.13 кг = 7998.24 кг
- Интерпретация результатов:
- Водоизмещение стального блока составляет примерно 7998 кг воды, что соответствует примерно 7998 л вытесненного объема.
Наиболее распространенные часто задаваемые вопросы
Неточности могут возникнуть из-за неправильного ввода данных, ошибок измерений, неучета температурно-барических условий. Всегда дважды проверяйте свои записи и проверяйте, что ваши измерительные инструменты откалиброваны.
Плотность воды меняется с температурой. При комнатной температуре (20 градусов по Цельсию) оно составляет около 1000 кг/м³, но оно может варьироваться. Используйте температурные поправочные коэффициенты, указанные в научных руководствах или онлайн-ресурсах, чтобы соответствующим образом скорректировать свои расчеты.
Абсолютно! Хотя плотность жидкости по умолчанию равна плотности воды, вы можете настроить значение плотности в соответствии с другими жидкостями, такими как масло (приблизительно 800 кг/м³) или бензин (около 700 кг/м³). Позволяет использовать калькулятор в различных сценариях.